Infrarød barriere
Som bekendt er der udover det synlige lysspektrum også infrarød stråling, som ikke opfattes af det menneskelige øje. Det bruges ofte i fjernbetjeninger til at sende forskellige kommandoer. En interessant kendsgerning - for at "se" infrarødt lys skal du bare pege med objektivet på et digitalkamera mod IR-senderen på fjernbetjeningen og trykke på tasterne på den. En lysende prik vil være synlig på kameraskærmen - dette er infrarødt Lysdiode.
IR-stråler i radioelektronik gør det muligt at skabe en interessant enhed kaldet en infrarød barriere. Den består af to dele - en sender og en modtager. Senderen er en almindelig IRLysdiode, som modtager udbrud af pulser. Modtageren fanger og registrerer kontinuerligt disse impulser. Når der er en fri synlig forbindelse mellem modtager og sender, dvs. lyset "når" frit til modtageren, og der sættes et logisk nul ved udgangen. Men så snart et fremmedlegeme dukker op i dækningsområdet, afbrydes forbindelsen øjeblikkeligt, og modtageren signalerer dette.En sådan barriere kan først og fremmest bruges i sikkerhedsalarmer, fordi IR-stråling ikke kan ses med det blotte øje.
Fordelen ved denne særlige ordning er, at den infrarøde Lysdiode Den lyser ikke konstant, men pulserer. For det første forlænger dette selve LED'ens levetid og reducerer strømforbruget, og for det andet er det et godt middel til beskyttelse mod falske alarmer, så kredsløbet sikkert kan bruges også udendørs, når modtageren er udsat for direkte sollys.
Senderkredsløb
Senderkredsløbet er baseret på en dobbelt integreret timer NE556, som genererer impulser til den udsendende LED LED1, modstand R2 indstiller strålingseffekten. Alle andre elementer i kredsløbet skal nøje overholde den specificerede rating for at opretholde den ønskede frekvens af generatoren. D1 - enhver laveffektdiode, for eksempel 1N4148, 1N4007, KD521.
Modtagerkredsløb
Nøgleelementet i kredsløbet er en speciel IR-signalmodtager, betegnet TSOP (Temic Semiconductors Opto Electronics Photo Modules). Du kan finde det på ethvert tv, der har en fjernbetjening. Enhver modtager designet til en frekvens på 36 kHz, for eksempel TSOP1736, er velegnet her. Denne modtager styrer porten til felteffekttransistor VT1. Fordi signalet fra modtagerudgangen er omkring 5 volt, så skal transistoren bruges med logisk styring, for eksempel IRL520 eller andre fra IRL-serien. Som en sidste udvej kan du installere en almindelig felten, for eksempel IRF540, IRF740, IRF630, men den åbner ikke helt. Lysdiode LED1 angiver udgangsstatus for kredsløbet.Når den synlige forbindelse mellem modtager og sender ikke er brudt, er udgangsspændingen nul, LED1 lyser ikke. Så snart et fremmedlegeme dukker op i dækningsområdet, lyser LED1, og spændingen ved OUT-udgangen bliver lig med forsyningsspændingen. D1 i diagrammet er en 5 volt zenerdiode, du kan f.eks. bruge 1N4733.
Du kan downloade tavlen her:
IR barriere samling
Hvert kredsløb er samlet på sit eget printkort, TSOP-modtageren og IR LED udsendes på ledninger. Tavlerne er lavet ved hjælp af LUT-metoden, herunder er et par fotografier af processen:
Som når du opretter enhver elektronisk enhed, loddes de første små dele - modstande, dioder - på kortet. Så kondensatorerne, og efter dem alt det andet. Det er tilrådeligt at installere mikrokredsløbet i stikkontakten og forbinde strømledningerne gennem klemrækker for nemheds skyld. Efter lodning, vask eventuelt resterende flux af brættet og test sporene for kortslutninger.
Opsætning og test
Efter montering kan du levere strøm til tavlerne. Forsyningsspændingen for begge kredsløb er 9-12 volt. Efter at have tændt det, skal du sørge for, at spændingen ved katoden på zenerdioden i modtagerkredsløbet er cirka 5 volt. Hvis den er højere, skal du kontrollere funktionaliteten af zenerdioden og modstanden R2, ellers kan TSOP-modtageren brænde ud. Når du har startet senderen, kan du se på LED'en gennem kameralinsen; den skal lyse lidt. Det er tilrådeligt at placere LED'en i et 3-4 centimeter langt rør, så lyset ikke spredes til siderne, men er rettet strengt i én retning.
Nu kan du pege LED-røret mod modtageren og se, hvad der sker.Når der er en synlig forbindelse mellem dem, er den blå LED slukket, dette kan ses på billedet.
Nu placerer vi et stykke krydsfiner i IR-strålingsstrømmens vej, forbindelsen mellem modtageren og senderen vil gå tabt, og den blå LED lyser straks.
Du kan eksperimentere med forskellige materialer. Papir og gennemsigtig plast transmitterer infrarød stråling, så IR-barrieren reagerer ikke på dem. Men metal, træ, en menneskehånd eller andre tætte materialer er en hindring for strålerne, som det kan ses i videoen.
